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有机发光二极管显示装置及其显示系统的制作方法

xiaoxiao2020-08-01  1

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专利名称:有机发光二极管显示装置及其显示系统的制作方法
技术领域
本发明关于一种有机发光二极管显示装置及其显示系统。
背景技术
对于有机发光二极管显示装置而言,其环境光的问题对于视觉效果有不 良的影响,而现有对于环境光消除的设计有赖于自显示装置中增加一光吸收 层,使得环境光入射至该显示装置内部后可减少其反射,增加显示装置的对 比度。此法固然可消除部分环境光,但也相对地消除部分有机发光二极管的 自发光,而对于显示装置对比度的改变并不明显,改善视觉效果有限。
请参阅图5A,图5A是一现有发光面朝上的有机发光二极管显示装置的 截面示意图,其包括一底部基板501、 一光吸收层502位于该底部基板501 上、 一反射电极层503位于该光吸收层502上方、 一有机发光层504位于该 反射电极层503上方、 一透明电极层505及一顶部透光基板506。该透明电 极层505位于该顶部透光基板506下方。当环境光自顶部入射至该显示装置 内部时,部份的环境光会穿透该反射电极层503而被该光吸收层502吸收, 使反射的环境光较原来入射的环境光减少。
请参阅图5B,图5B是现有发光面朝下的有机发光二极管显示装置的截 面示意图,其包括一底部透光基板511、 一透明电极层512位于该底部透光 基板511上方、 一有机发光层513位于该透明电极层512上方、 一反射电极 层514位于该有机发光层513上方、 一光吸收层515及一顶部基板516。该 光吸收层515位于该顶部基板516下方。当环境光自底部入射至该显示装置 内部时,部份的环境光会穿透该反射电极层514而被该光吸收层515吸收, 使反射的环境光较原来入射的环境光减少。
诚如上述,该光吸收层502或515可吸收部分入射的环境光,但其亦可吸收有机发光层504或513所发出的部份自发光,而降低有机发光层504或 513的发光效率。纵使该光吸收层502或515可减少环境光的影响,但其相 对地吸收有机发光层504或513部份自发光,对于该显示装置对比度的提高 并不明显,无法有效改善其视觉效果。

发明内容
本发明的目的在于提供一种有机发光二极管显示装置,其可控制环境光 入射位置,使环境光几近完全入射至其内部的一光吸收层而被吸收,进而提 高该显示装置的对比度。
本发明提供的一种有机发光二极管显示装置,包括一第一基板; 一第二 基板,该第二基板与该第一基板之间具有一间隙; 一缓冲材料层,填充于前 述间隙中; 一光吸收层,形成于该第二基板对应该第一基板的一表面上;一 具光孔阵列的光反射层,位于该光吸收层相对该第一基板的一表面上,该具 光孔阵列的光反射层具有复数个光孔;复数个电激发光单元,位于该具光孔 阵列的光反射层相对该光吸收层的一表面上方; 一电极层,位于所述的这些 电激发光单元之上;及一微透镜阵列具有复数个微透镜,位于该第二基板对 应该第一基板的一表面上。
在一方面,本发明前述具环境光消光设计的有机发光二极管显示器的该
具光孔阵列的光反射层具有导电性与该电极层电性相反。
在另一方面,本发明前述有机发光二极管显示装置更包含电性相反于该 电极层的另一电极层位于该具光孔阵列的光反射层与所述的这些电激发光单 元之间。
本发明还提供一种影像显示系统,所述的系统可包含 一显示装置,具 有所述的有机发光二极管显示装置结构;及一输入单元,耦接所述的显示装 置,且通过所述的输入单元传输信号至所述的显示装置,以控制所述的显示 装置显示影像。
本发明通过该微透镜阵列可将入射至该显示装置内部的环境光聚焦至该具光孔阵列的光反射层的光孔中,进而投射至该光吸收层而被吸收,以消除 环境光。


图1是本发明一影像显示系统的配置方块图2A是本发明发光面朝上有机发光二极管显示装置的一第一具体实施 例的结构截面示意图,其中显示出环境光消光机制;
图2B是本发明发光面朝上有机发光二极管显示装置的该第一具体实施 例的结构截面示意图,其中显示出该微透镜阵列可集中该显示装置发光方向;
图2C是本发明第一具体实施例的该具光孔阵列的光反射层的顶视示意
图3是本发明发光面朝下有机发光二极管显示装置的一第二具体实施例 的结构截面示意图,其中显示出环境光消光机制;
图4是本发明第一具体实施例与现有显示装置的对比强度相对环境光强 度关系图5A是一现有发光面朝上的有机发光二极管显示装置的截面示意及
图5B是现有发光面朝下的有机发光二极管显示装置的截面示意图, 附图标号
10---影像显示系统 100一--显示面板 201—-上基板 203----缓冲材料层 205-…电激发光单元
207- -具光孔阵列的光反射层
208- —光吸收层 300--输入单元
516---顶部基板
200——有机发光二极管显示装置 202---微透镜阵列
204---第一导电性电极层 206__—第二导电性电极层
207a-—-光孔 209--下基板 301---上基板302—-光吸收层
303-…具光孔阵列的光反射层
304---电激发光单元
305----第一导电性透明电极层
306---缓冲材料层
307—-微透镜阵列
308---下基板
501底部基板
502---光吸收层
503…-反射电极层
504----有机发光层
505--透明电极层
506-—顶部透光基板
511---底部透光基板
512--透明电极层
513---有机发光层
514--反射电极层
515—-光吸收层
具体实施例方式
本发明的前述目的或特征,将依据附图加以详细说明,惟需明了的是, 附图及所举之例,只是做为说明而非在限制或縮限本发明。
虽然本发明将参阅含有本发明较佳实施例的附图予以充分描述,但在此 描述之前应了解熟悉本行技术的人士可修改本文中所描述的发明,同时获致 本发明的功效。因此,需了解以下的描述对熟悉本行技术的人士而言为一广 泛的揭示,且其内容不在于限制本发明。
为解决现有技术的缺失,本发明于有机发光二极管显示装置中加入一微 透镜阵列且将反射电极层改为具有光孔(pinhole)阵列的反射电极层,藉此控
制环境光入射后可以接近完全地被该显示装置内部一光吸收层吸收,以消除 环境光所造成的不利影响。
请参阅图2A,图2A是本发明有机发光二极管显示装置的一第一具体实 施例截面结构示意图,该有机发光二极管显示装置的发光面朝上。图2A仅 显示出对应一个有机发光二极管单元的该显示装置部份截面结构。依据本发 明第一具体实施例,该有机发光二极管显示装置由上至下包括一上基板201、 一微透镜阵列202、 一缓冲材料层203、 一第一导电性电极层204、复数个电 激发光单元205、 一第二导电性电极层206、 一具光孔阵列的光反射层207、一光吸收层208及一下基板209。该下基板209与该上基板201之间具有一 间隙,而该上基板201可以是一玻璃基板或一彩色滤光片。该缓冲材料层203 填充于前述间隙中,该缓冲材料层203的材质可以是丙烯酸树脂、环氧树脂 或硅。该微透镜阵列202位于该上基板201下方,并且每一该有机发光二极 管单元包含复数个微透镜。该微透镜阵列202的折射系数大于该缓冲材料层 203的折射系数。该微透镜阵列202的折射系数范围是1.65至2.0,及该缓冲 材料层203的折射系数范围是1.5至1.6。
该第一导电性电极层204具有透光性并位于所述的这些电激发光单元 205上方,并且该第一导电性电极层204可以是阴极电极层或阳极电极层。 该光吸收层208位于该下基板209上方,该光吸收层208的材质可以是黑色 树脂或氧化钼(MCg。该具光孔阵列的光反射层207位于该光吸收层208上 方,该具光孔阵列的光反射层207可以具第二导电性或非导电性,当该具光 孔阵列的光反射层207为导电性,则可省略该第二导电性电极层206。并且 该光孔阵列的所述的这些光孔与该微透镜阵列202的所述的这些微透镜呈一 对一配对,即呈一对一对齐,以使光线经过所述的这些微透镜而被聚焦至所 述的这些光孔中。该具光孔阵列的光反射层207可以是具第二导电性的铝金 属层或铌化铝(AlNd)层。
图2C是该具光孔阵列的光反射层207的顶视示意图,该光孔阵列由复 数个光孔207a组成。该第二导电性电极层206具有透光性例如是氧化铟锡 (ITO)电极层,其位于该具光孔阵列的光反射层207上方。所述的这些电激发 光单元205位于该第二导电性电极层206上方。
复参图2A所示,当环境光从顶部入射至该显示装置内部时,为使环境 光经过每一该微透镜后可被聚焦至对应的一前述光孔207a中,较佳地,每一 该微透镜的直径为2~5微米(li m)及其高度为5~6微米,每一该光孔207a直 径为3微米,而该上基板201与该下基板209之间的该间隙大小较佳在每一 该微透镜焦距范围内,该间隙大小较佳为7~10微米。诚如上述,入射的环境光可经由该微透镜阵列203的聚焦投射在所述的这些光孔207a中,而几乎 完全被该光吸收层208吸收,达到消除环境光的效果,而可提高该显示装置 的对比度。
图2B用以说明该有机发光二极管显示装置内部的该微透镜阵列203亦 可以使所述的这些电激发光单元205的向上自发光发光方向集中,以增加所 述的这些电激发光单元205的发光强度,进一步提高该显示装置的对比度。
请参阅图3,图3是本发明有机发光二极管显示装置的一第二具体实施 例截面结构示意图,该有机发光二极管显示装置的发光面朝下。图3仅显示 出对应一个有机发光二极管单元的该显示装置部份截面结构。依据本发明第 二具体实施例,该具环境光消光设计的有机发光二极管显示装置由上至下包 括一上基板301、 一光吸收层302、 一具光孔阵列的光反射层303、复数个电 激发光单元304、 一第一导电性透明电极层305、 一缓冲材料层306、 一微透 镜阵列307及一下基板308。该上基板301与该下基板308之间具有一间隙, 而该下基板308可以是一玻璃基板或一彩色滤光片。该缓冲材料层306填充 于前述间隙中,该缓冲材料层306的材质可以是丙烯酸树脂、环氧树脂或硅。 该光吸收层302位于该上基板301下方,该光吸收层302的材质可以是黑色 树脂或氧化钼(MCg。该具光孔阵列的光反射层303位于该光吸收层302下 方,该光孔阵列的所述的这些光孔与该微透镜阵列307的所述的这些微透镜 呈一对一配对,即呈一对一对齐,以使光线经过所述的这些微透镜而被聚焦 至所述的这些光孔中。所述的这些电激发光单元304例如有机发光二极管单 元位于该具光孔阵列的光第一导电性反反射电极层303下方。该具光孔阵列 的光反射层303的材质可以是铝金属或铌化铝(AlNd),并且其可以是阳极电 极层或阴极电极层。该第一导电性透明电极层305位于所述的这些电激发光 单元304下方,而该微透镜阵列307位于该下基板308上方,并且每一该电 激发光单元包含复数个微透镜。该微透镜阵列307的折射系数大于该缓冲材 料层306的折射系数。该微透镜阵列202的折射系数范围是1.65至2.0,及该缓冲材料层203的折射系数范围是1.5至1.6。
当环境光从底部入射至该显示装置内部时,为使环境光经过每一该微透 镜后可被聚焦至对应的一前述光孔中,较佳地,每一该微透镜的直径为2~5 微米O m)及其高度为5~6微米,每一该光孔直径为3微米,而该上基板301 与该下基板308的间的该间隙大小较佳在每一该微透镜焦距范围内,该间隙 大小较佳为7~10微米。诚如上述,入射的环境光可经由该微透镜阵列307 的聚焦投射在所述的这些光孔中,而几乎完全被该光吸收层302吸收,达到 消除环境光的效果,而可提高该显示装置的对比度。如同图2B,本实施例亦 可以使所述的这些电激发光单元304的向下自发光发光方向集中,以增加所 述的这些电激发光单元304的发光强度,进一步提高该显示装置的对比度。
请参阅图4,图4是本发明第一具体实施例与现有显示装置的对比强度 相对环境光强度关系图,可明显看到本发明与一般现有技术于同样的环境光 亮度下,本发明所得到的发光对比强度较一般现有技术高,显见本发明较一 般现有技术具有更好的视觉效果。
由以上所述可知,本发明增加了一微透镜阵列及于现有的反射电极层形 成光孔阵列,具有可控制入射的环境光使其能准确进入该反射电极层的光孔 的优点,达到消除环境光并增加发光对比强度的效果。再者,本发明进一步 可使所述的这些电激发光单元经由该微透镜阵列集中其朝发光面发射的光线 发光方向,而增加该显示装置的发光强度,更进一步提高发光对比强度。
请参照图1,显示本发明所述的包含有机发光二极管显示装置的影像显 示系统10的配置示意图,其中该包含有机发光二极管显示装置的影像显示系 统IO包含一显示面板100。该显示面板100具有本发明所述的有机发光二极 管显示装置200,而该显示面板100可例如为有机发光二极管显示面板。
一般来说,该影像显示系统10包含显示面板100及一输入单元300,与 该显示面板100耦接,其中该输入单元300传输信号至该显示面板100,以 使该显示面板100显示影像。该影像显示系统10可包含于一行动电话、 一数字相机、一PDA(个人数据助理)、 一笔记型计算机、 一桌上型计算机、 一电
视、 一车用显示器、 一全球定位系统(GPS)、 一航空用显示器、 一数字相框(digital photo frame)、或是一可携式DVD放映机。
在详细说明本发明的较佳实施例之后,熟悉该项技术人士可清楚的了解,在不脱离下述权利要求范围与精神下可进行各种变化与改变,且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。
权利要求
1. 一种有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的装置包括一第一基板;一第二基板,所述的第二基板与所述的第一基板之间具有一间隙;一缓冲材料层,填充于前述间隙中;一光吸收层,形成于所述的第二基板对应所述的第一基板的一表面上;一具光孔阵列的光反射层,位于所述的光吸收层之上,所述的具光孔阵列的光反射层具有复数个光孔;复数个电激发光单元,位于所述的具光孔阵列的光反射层之上;一电极层,位于所述的复数个电激发光单元之上;及一微透镜阵列具有复数个微透镜,位于所述的第一基板对应所述的第二基板的一表面上。
2. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 具光孔阵列的光反射层具有导电性与所述的电极层电性相反。
3. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 具光孔阵列的光反射层为非导电性。
4. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 装置更包含电性相反于所述的电极层的另一电极层位于所述的具光孔阵列的 光反射层与所述的这些电激发光单元之间。
5. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 具光孔阵列的光反射层的所述的这些光孔与所述的这些微透镜呈一对一配 对。
6. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 具光孔阵列的光反射层包含铝或铌化铝。
7. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的具光孔阵列的光反射层中每一所述的光孔直径为2-5微米。
8. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 微透镜阵列的折射系数大于所述的缓冲材料层的折射系数。
9. 如权利要求8所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 微透镜阵列的折射系数范围是1.65至2.0,及所述的缓冲材料层的折射系数 范围是1.5至1.6。
10. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 微透镜阵列的每一所述的微透镜的直径为2~5微米及其高度为5 6微米。
11. 如权利要求l所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 光吸收层包含黑色树脂或氧化钼。
12. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 第一基板与第二基板之间的所述的间隙大小是7~10微米。
13. 如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置,其特征在于,所述的 第一基板是一彩色滤光片或玻璃基板。
14. 一种影像显示系统,其特征在于,所述的系统可包含 一显示装置,具有如权利要求1所述的有机发光二极管显示装置结构;及一输入单元,耦接所述的显示装置,且通过所述的输入单元传输信号至 所述的显示装置,以控制所述的显示装置显示影像。
15. 如权利要求14所述的影像显示系统,可包含于一行动电话、 一数字 相机、 一个人数据助理、 一笔记型计算机、 一桌上型计算机、 一电视、 一车 用显示器、 一全球定位系统、 一航空用显示器、 一数字相框、或是一可携式 放映机。
全文摘要
本发明提供一种有机发光二极管显示装置及其显示系统,所述的有机发光二极管显示装置将复数个电激发光单元设置于一具光孔阵列的光反射层与一微透镜阵列之间,并于该具光孔阵列的光反射层相对所述的这些电激发光单元的一表面上形成一光吸收层。本发明通过该微透镜阵列将进入该显示装置显示区域的环境光聚焦至前述光孔阵列的光孔中而投射至该光吸收层,以消除环境光,进而提高该显示装置的对比度。
文档编号H01L27/32GK101533850SQ20081008178
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月13日 优先权日2008年3月13日
发明者吴文豪 申请人:统宝光电股份有限公司

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